基于聚晶金刚石超高导热基底的激光投影用高性能颜色转换器研究

本文创新性地采用聚晶金刚石(PD)作为基底，通过烧结LaSi6N11:Ce3+(LSN)荧光玻璃膜(PiF)构建了LSN-PiPD结构，其热导率达243.1 W·m-1·K-1，可承受17 W/mm2激光功率密度并实现1642.4流明光通量。通过引入Al2O3反射层和CASN红光补偿，最终获得CRI达86.6的暖白光，为高功率激光投影提供了突破性解决方案。

　　

微观表征

荧光层、反射层与基底间的结合能力是颜色转换器性能的关键。从LSN-Al₂O₃-PiPD的截面SEM图像可见清晰的三明治结构，各层紧密结合无分层，确保LSN PiF在激发时能有效散热。

结论

我们成功构建了新型LSN-PiPD结构，其热导率高达243.1 W·m^-1·K^-1，是传统AlN基底(LSN-PiAlN)的3.69倍。通过结合PD的超高导热性和PiF的优异发光特性，LSN-PiPD可承受17 W/mm²的激光功率密度，产生1642.4流明的光通量。

作者贡献声明

王海涛/孔松原/李杰/宦伟伟/陈昭平: 指导监督

梁晓娟/向卫东: 基金支持与论文审阅

田腾飞: 实验执行与论文撰写

游良玉: 研究指导

数据可用性

研究数据未公开

利益声明

作者声明无利益冲突

补充材料

实验方法、材料组成、结构表征及部分光学表现详见支撑材料

致谢

本研究获浙江省重点研发计划(2021C01024)和国家自然科学基金(1237040868)支持